高温合金GH4169焊接管材三辊轧制的组织和力学性能演变

对管坯焊接前后的组织进行了观察,并进行了三道次的三辊冷轧,道次间进行了固溶处理。结果表明,焊接后的焊缝组织是柱状树枝晶组织;冷轧并固溶处理后,管材上的焊接位置已经难以分辨,原始的焊缝组织完全转变为均匀组织;经过三辊轧制后,焊接接头与母材的强度接近,塑性有了明显的提高,强度略高于母材。     

铝/铜异种金属双面搅拌摩擦焊接成形及接头力学性能

对12 mm厚的1060纯铝与T2紫铜进行了双面搅拌摩擦焊接,研究了焊接速度对焊缝成形与接头力学性能的影响。结果表明：在搅拌头转速为600 r/min的条件下,当焊接速度为30～50 mm/min时,焊接速度对接头力学性能影响较小,接头均断裂于铝母材一侧;当焊接速度为30 mm/min时,获得了无缺陷的焊接接头;当焊接速度为40～50 mm/min时,接头出现扁平状小孔洞缺陷,此时,由于搅入焊缝的铜与铝混合形成复合材料结构,增强了焊缝性能,因此,其接头强度仍高于纯铝母材的;当焊接速度超过60 mm/min时,热输入降低引起材料流动不足,在接头内形成贯穿焊缝的孔洞缺陷,使接头承载面积减小,抗拉强度降低。搅拌区中部受到搅拌头两次热力搅拌作用,硬度最高。此外,由于第一道焊缝引起工件变形,在相同下压量的情况下,第二道焊缝相对于第一道焊缝压力略低、热输入较小,使得焊缝底部(即第二道焊缝)的硬度低于焊缝上部(即第一道焊缝)的,且第二道焊缝更易出现孔洞缺陷。综合考虑焊接效率和接头性能,50 mm/min为最优焊接速度,此时接头性能与铝母材的相当,抗拉强度为75.6 MPa,伸长率为26%。     

钢结构复合板焊接接头的组织与性能研究

采用手工电弧焊+埋弧焊多层多道次复合焊对304不锈钢/Q235钢结构复合板进行焊接,研究了焊接接头中母材、焊缝和复层的显微组织、元素分布、硬度分布和断口形貌。结果表明,复合板焊接接头组织中未见气孔、夹杂等缺陷,复层焊缝中的铁素体在细小奥氏体晶粒间呈网状分布;复层中从焊缝至母材的Cr元素和Ni元素含量逐渐降低,焊缝区域中的Cr和Ni的含量都高于母材;经过多道次复合焊接后的焊接接头的强度满足不锈钢复合板抗拉强度大于或者等于396 MPa的要求,拉伸断口呈现出韧性断裂特征。     

CO_2气保焊焊枪摆动对焊缝组织性能的影响

通过不同的焊枪摆动宽度,研究了焊缝宽度对焊缝性能的影响,对3组试板进行拉伸和冲击试验,并观察了焊缝金属显微金相组织,分析了焊接热输入对焊缝金属力学性能的影响。试验结果表明,采用不同层道次焊接时,累计热输入更能反映对焊缝组织性能的影响,累计热输入过高时焊接接头强度韧性明显不足,焊枪摆动宽度较大时焊接过程相对难以把控,需提高摆动速率,并维持焊接稳定性。     

热输入对Q890D低合金高强钢焊接性能的影响

通过分析不同焊接热输入下Q890D钢板的焊接接头金相组织及热影响区硬度,考察了不同焊接热输入对其焊接接头强度、-20℃低温冲击吸收能量的影响。结果表明,Q890D钢在热影响区存在明显淬硬现象。当焊接热输入由低向高变化时,热影响区的硬度有上升趋势,而表面焊道的热影响区硬度远远高于打底焊道,说明多层多道焊时,后道焊缝对前道焊缝的热处理效果比较明显,减少了热影响区的淬硬组织。打底焊道的热影响区硬度低于焊缝及母材,存在焊后软化现象,焊接时需尽量避免过大的焊接热输入。焊缝金属中粗大贝氏体组织的增加,导致焊缝金属低温冲击吸收能量普遍低于热影响区。随着热输入的减小,焊接接头的抗拉强度和冲击吸收能量(包括焊缝、熔合线及HAZ)都有很大的提升。说明焊接热输入在一定范围内的变化对整个焊接接头强度及塑韧性有较大的影响。     

Cu/Ti电子束叠加焊接对金属间化合物层的影响(英文)

对QCr0.8/TC4进行电子束焊接,研究焊缝中金属间化合物层(即IMC-layer)对接头力学性能的不利影响,提出利用电子束二次叠加焊接方式来改善接头性能的思路。结果表明,对中焊时在铜侧熔合线处形成的金属间化合物层,偏铜侧焊接时在钛侧熔合线处形成的金属间化合物层,是接头中的薄弱环节。利用电子束叠加焊接方式,须合理设计焊接顺序。先进行对中焊,再利用偏铜侧焊接,可将第一道焊缝形成的金属间化合物层破碎重熔,形成组织较好的化合物层,改善接头的力学性能。接头的抗拉强度为276.0MPa,达到了母材强度的76.7%。     

轨道车辆用铝合金近距离焊缝焊接及数值模拟

对焊缝间距40 mm和30 mm的轨道车辆采用6082-T6铝合金板材进行近距离焊缝多层多道焊接试验。通过VT、RT等无损检测手段检验了焊接质量,进行弯曲、拉伸等试验分析了焊接接头的综合力学性能,并结合sysweld软件对焊接热源及应力场进行了数值模拟。结合模拟结果表明:焊缝中心距离为30 mm时,焊接质量、拉伸强度和弯曲性能均能达到标准要求,抗拉强度较焊缝间距60 mm的普通焊接接头下降了近10%,重叠热影响区(HAZ)的显微硬度比间距40 mm时下降约7.02%,最大焊接应力148.499 MPa发生在交汇的HAZ内,近距离焊缝接头的综合力学性能满足设计使用要求。     

低组配焊接接头的强度

本文对低组配焊接接头的机理和接头性能等两个方面进行了分析研究.低组配焊接接头静拉伸的力学性能,受焊缝金属的相对厚度所影响,随着相对厚度的减小,接头的拉伸强度由焊缝金属的拉伸强度增至基本金属的拉伸强度.接头强度还随低组配焊接接头的板宽改变而变化,板宽增大,接头拉伸强度增加,直至板宽大于五倍板厚时为止.故低组配焊接接头拉伸强度以含有相对厚度和焊缝金属对基本金属的强度比的公式所计算。     

Canopy密封焊缝切割重焊工艺

针对三代核电反应堆压力容器驱动结构密封焊缝Canopy焊缝返修的问题,文中采用将失效焊缝切割后重新焊接的方式进行返修。文中对Canopy焊缝切割后重新焊接的返修工艺进行了研究,从切割至重新焊接工艺过程进行论述,并对重新焊接后的焊缝进行无损检验和微观组织分析。同时将重新焊接的焊接接头与采用相同的工艺仅经历一次焊接的焊接接头进行对比,从接头宏观结构、微观组织进行对比分析,从而对重新焊接的焊接接头的质量进行评价。试验结果表明,通过控制焊缝切割质量并对切割后的坡口进行修磨,可以采用原工艺进行焊缝的重新焊接,且重新焊接的焊缝无损检测合格,接头微观组织不存在有害的析出物,焊缝质量与仅进行一次焊接的焊缝质量相当,证明将失效的焊缝切割后重新焊接的方案可以用于Canopy焊缝的返修。     

2205双相不锈钢厚板TIG焊工艺研究

采用不同焊接参数对16 mm厚2205双相不锈钢进行TIG多层多道焊,焊后对焊接接头显微组织和冲击韧性进行了分析研究。结果发现,2205双相不锈钢焊接接头组织为奥氏体+铁素体,多层多道焊有助于铁素体内二次奥氏体γ2的生成;焊接接头中焊缝金属和热影响区的铁素体含量与热输入量成反比;在-40 ℃对焊接接头进行冲击试验,低韧性焊接接头的冲击断口形貌为准解理断口、高韧性焊接接头的冲击断口形貌为韧性断口,焊接接头的韧度与铁素体含量成反比。     

2205双相不锈钢厚板TIG焊工艺研究

采用不同焊接参数对16 mm厚2205双相不锈钢进行TIG多层多道焊,焊后对焊接接头显微组织和冲击韧性进行了分析研究。结果发现,2205双相不锈钢焊接接头组织为奥氏体+铁素体,多层多道焊有助于铁素体内二次奥氏体γ_2的生成;焊接接头中焊缝金属和热影响区的铁素体含量与热输入量成反比;在-40℃对焊接接头进行冲击试验,低韧性焊接接头的冲击断口形貌为准解理断口、高韧性焊接接头的冲击断口形貌为韧性断口,焊接接头的韧度与铁素体含量成反比。     

焊缝的非匹配对含表面裂纹管道接头J积分的影响研究

采用有限元方法对几种匹配情况下管道接头表面裂纹的J积分值进行了计算,结果表明焊缝强度匹配以及应变硬化参数匹配的影响随载荷加大而加大,但应变参数匹配影响比强度匹配影响小。对强度匹配对J积分值的影响进行了详细讨论,其结果表明对于高匹配接头来说,J焊缝金属相似文献   

TC4钛合金承重框双道双侧不等熔深EBW接头组织与性能研究

针对140 mm厚TC4钛合金镂空承重框的结构特征提出双道双侧不等熔深的电子束焊接(EBW)方案,进行焊接试验并对接头组织性能进行了分析。发现焊缝区组织性能在厚度方向有较明显的不均匀现象,两道焊缝根部重叠区是最值得关注的部位。两道焊缝根部重叠区存在大量针状α′相和点状离散分布的β相,针状相短小、相互交错现象明显;接头中其它焊缝区域观察到针状α′相和分布在原始β晶界的α相,但板条较长且排列具有较明显方向性。两道焊缝根部重叠区显微硬度比接头其它焊缝区域显微硬度(3410～3460MPa)高出约10%。两道焊缝根部重叠区的焊缝室温冲击功比接头中其它焊缝区域室温冲击功(约47 J)低约11%。两道焊缝根部发生重叠的区域焊接接头抗拉强度最低。结合有限元仿真发现大厚度TC4双道双侧不等熔深EBW接头焊缝根部重叠区在900℃附近冷却速度高于焊缝其它区域,是导致重叠区域与焊缝其它区域之间组织性能差异的重要原因。接头拉伸都断裂在母材区。研究表明采用双道双侧不等熔深EBW焊接方案制造大厚度镂空钛合金承重框是可行的,建议实践中可采取提高母材厚度方向组织性能均匀性、严格控制两道次焊接之间时间间隔等有益措施。     

汽车车架支座及焊接接头的有限元分析

汽车车架是汽车结构的重要组成部分,实际行驶中车架上的某些焊接部位常常发生开裂现象,严重影响汽车行驶的安全性.对某型越野车车架支座及焊接接头进行了有限元分析,考虑到焊缝强度和焊接咬边的影响,研究了车架支座受静载荷作用下的应力应变分布和焊缝强度对焊接接头应力应变分布的影响,找到了结构的薄弱位置,指出焊缝强度高匹配对改善焊接接头应力应变分布有利,为合理制定焊接工艺提供了参考.     

一种Fe-Cr-Ni-Mo高强高韧合金钢焊接接头的组织和力学性能

采用熔化极活性气体保护焊(MAG焊)对一种Fe-Cr-Ni-Mo高强高韧合金钢板进行多道次焊接,利用SEM、EPMA、TEM以及拉伸、冲击等实验研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明,焊缝金属由柱状晶和等轴晶组成,其中上部焊缝以柱状晶为主,而下部焊缝的等轴晶含量增加。焊缝上部因冷速较快形成回火马氏体组织;下部因合金元素含量较高,淬硬倾向较强,形成了粒状贝氏体组织。靠近焊缝的热影响区为较粗大的马氏体组织,其硬度最大(621 HV),明显高于母材(410 HV)。上部焊缝金属的硬度为365 HV,低于母材,而下部焊缝的硬度高于焊缝上部和母材,为450 HV。因此,焊接接头上部拉伸试样在焊缝处发生断裂,断裂强度为1109 MPa,而焊缝的下部拉伸试样在母材处发生断裂,断裂强度为1183 MPa。本实验用Fe-Cr-Ni-Mo合金钢的焊接接头强度较高,焊接强度系数不小于0.93,焊缝金属的冲击功为53 J。     

含稀土Nd、Y的ZK60合金熔化焊焊接性研究

采用钨极氩气保护电弧焊(GTAW/TIG)对含稀土Nd、Y的ZK60合金试板进行了焊接。结果表明:不含稀土或仅含稀土Nd和Y的合金焊接接头强度远低于母材强度,只有同时添加Nd和Y的合金接头强度才能有较大幅度提高,ZK60-2.0%Nd-1.0%Y合金焊接接头有效系数达到0.75;对焊接接头进行显微组织分析可知,稀土元素以化合物的形式存在且主要分布在焊缝金属晶界,稀土Nd、Y提高焊接接头强度的主要机理是减少了焊缝金属中Zn的有害作用,并细化了焊缝金属晶粒。     

TRIP980钢板激光焊接工艺研究

采用不同焊接工艺对TRIP980钢板进行激光焊试验,研究了激光功率及焊接速度对接头宏观组织及力学性能的影响。结果表明:随着激光功率的增大,焊缝熔深逐渐增加直至完全焊透,此时接头强度先提高,之后保持稳定,断裂位置由焊缝过渡为母材,当功率过大时将产生严重飞溅,恶化焊缝性能,导致拉伸时沿焊缝开裂。随着焊接速度的提高,飞溅开始严重,导致接头强度较低,沿焊缝开裂,之后飞溅减小,接头强度提高且保持稳定,并沿母材断裂,继续提高焊接速度,焊缝熔深减小,接头强度降低,且沿焊缝处断裂。对于本研究钢板焊接合理的热输入为:33 333～50 000 J/m。     

压力容器吊耳多层多道焊不同焊接顺序的数值模拟

采用有限元软件对压力容器吊耳的焊接进行三维多层多道焊仿真模拟,运用生死单元技术对2种不同焊接顺序进行焊接填充仿真,得到不同焊接顺序下焊接接头的温度场、残余应力场以及变形场,对结果进行数值分析及比较,并对性能较好的工艺进行计算及硬度测试验证。结果表明:焊接顺序对残余应力及变形有很大影响,后续道次的焊接对已填充完成的焊缝有预热作用,并消除部分残余应力;焊缝方向中心区域应力水平超过材料屈服强度,为耳板焊接结构易断裂区域;单边依次焊接方案较双边交替焊接方案获得的残余应力小,硬度试验及强度计算结果表明,该方案满足实际工程要求,为实际焊接提供参考依据。     

大跨度钢结构复合板的焊接工艺与性能研究

采用焊条电弧焊+埋弧焊方法对大跨度钢结构Q235/TP304复合板进行了多层多道次焊接试验,研究了复合板焊接接头的显微形貌、显微硬度、力学性能和拉伸断口形貌。结果表明,焊缝截面厚度方向上,中间过渡层的显微硬度明显高于基层Q235焊缝和复层TP304焊缝,且基层Q235焊缝显微硬度要高于复层TP304焊缝;Q235/TP304复合板焊接接头的强度高于TP304和Q235母材的,断裂位置都在母材处;复层TP304和基层Q235的拉伸断口表现出了韧性断裂的特征,过渡层断口表现出准解理断裂特征。     

TATM700钢等离子-MIG复合焊接工艺

采用等离子-MIG复合焊接设备对12.5 mm厚的汽车结构件低合金高强度TATM700大梁钢进行了焊接工艺研究,分析了不同坡口形式下焊缝成形、焊缝组织及力学性能,并与药芯焊丝多层多道手工TIG焊的方法进行了对比. 结果表明,坡口形式对等离子-MIG复合焊接焊缝影响较小. 复合焊焊缝成形良好,截面形状合理. 焊缝组织由少量的侧板条铁素体和大量的针状铁素体构成. 接头强度和弯曲性能均优于手工TIG焊接,抗拉强度达到了母材的95%,但硬度略低于多层多道手工TIG焊接.